基于移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系的構(gòu)建

王曉軍 趙信華 蘇 寧 胡昌倫

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基于移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系的構(gòu)建

王曉軍1趙信華1蘇 寧2胡昌倫1

（1. 國網(wǎng)萊蕪供電公司，山東萊蕪 271100； 2. 國網(wǎng)諸城市供電公司，山東諸城 262200）

帶電檢測是發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱蔽性缺陷的有效手段，目前現(xiàn)場檢測作業(yè)規(guī)范和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的缺失嚴(yán)重影響了帶電檢測工作開展的質(zhì)量和效率。本文提出了現(xiàn)場定點(diǎn)帶電檢測的構(gòu)建思路，并搭建了移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)。定點(diǎn)帶電檢測體系的建立促進(jìn)了檢測工作規(guī)范化、智能化的發(fā)展。

帶電檢測；定點(diǎn)；移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)

隨著電力設(shè)備的不斷增多和持續(xù)運(yùn)行，目前電網(wǎng)設(shè)備正處于隱患多發(fā)階段，重要設(shè)備的缺陷已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了電網(wǎng)和設(shè)備的安全運(yùn)行，傳統(tǒng)巡視檢查方式無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏性的缺陷，帶電檢測技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)檢修中的重要性日益凸顯[1-3]。

現(xiàn)階段現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)需手工記錄，對檢測流程和檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量缺少管控措施，同時(shí)檢測對人員技術(shù)水平和責(zé)任心要求高，檢測人員不固定，需要進(jìn)行持續(xù)不斷的培訓(xùn)，檢測工作難以規(guī)范開展；帶電檢測管理系統(tǒng)與現(xiàn)場檢測儀器信息斷層導(dǎo)致需要人工錄入檢測數(shù)據(jù)，后期數(shù)據(jù)整理工作量大，容易輸入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和遺漏重要的檢測點(diǎn)，導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患。

目前部分供電企業(yè)投入使用了信息管理系統(tǒng)對帶電檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行管理[4-6]，主要對數(shù)據(jù)傳輸和管理進(jìn)行了分析，但是仍然存在著不足：偏重于對帶電檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的論述，對現(xiàn)場如何獲取數(shù)據(jù)和檢測人員的現(xiàn)場作業(yè)沒有提及，導(dǎo)致人員、儀器和系統(tǒng)之間的孤立，不利于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和管理系統(tǒng)的深入應(yīng)用。

本文介紹的基于移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系，建立了檢測儀器、移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)和帶電檢測管理系統(tǒng)間的信息化橋梁，三者之間互聯(lián)互通。現(xiàn)場采集標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)檢測位置和標(biāo)準(zhǔn)檢測點(diǎn)構(gòu)成了定點(diǎn)檢測的基礎(chǔ)體系，并將其植入移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)帶電檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、主動(dòng)整理和打包上傳功能，平臺(tái)中的數(shù)據(jù)處理模塊與帶電檢測管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊相一致，提高了檢測數(shù)據(jù)的整理效率和利用價(jià)值。

1 帶電檢測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

電力設(shè)備的缺陷的通常具有隱蔽性，發(fā)展積累一定階段后，才會(huì)出現(xiàn)被人工巡視或者保護(hù)設(shè)備覺察的設(shè)備故障的運(yùn)行特點(diǎn)，以決定帶電檢測工作重要性和有效性。在這個(gè)過程中，設(shè)備隱患有一個(gè)逐漸累積和發(fā)展的趨勢，通過帶電檢測手段檢測隱患設(shè)備的放電或者紅外圖譜能夠在故障發(fā)生前掌握隱患的發(fā)展趨勢，使得隱患始終處于被控和可控的階段[7-8]。

目前帶電檢測主要通過在線監(jiān)測和人工定期檢測兩種方式獲取檢測數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測能夠完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和處理，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺(tái)，并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的大小實(shí)現(xiàn)告警功能，但是監(jiān)測設(shè)備存在運(yùn)維成本高、數(shù)據(jù)可靠性差和缺陷判斷不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)，因此具有較大的局限性。隨著帶電檢測技術(shù)的深入應(yīng)用，檢測項(xiàng)目和檢測周期都有了明確的要求，人工定期檢測的應(yīng)用越來越成熟。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，檢測效率和數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)一步提高，借助信息化手段完成帶電檢測正在成為研究的熱點(diǎn)。

2 定點(diǎn)帶電檢測體系結(jié)構(gòu)

2.1 體系結(jié)構(gòu)簡介

定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系包括4個(gè)部分：①檢測儀器，能夠檢測紅外、開關(guān)柜超聲波、開關(guān)柜暫態(tài)地電壓、GIS設(shè)備超聲波、GIS設(shè)備特高頻五類帶電檢測項(xiàng)目，檢測儀器檢測數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)上傳至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中；②定點(diǎn)檢測體系的建設(shè)，包括標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)位置和檢測點(diǎn)的獲取，前兩者數(shù)據(jù)上傳至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)，帶電檢測管理系統(tǒng)根據(jù)檢測點(diǎn)信息建立檢測點(diǎn)的臺(tái)賬；③移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的搭建，移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中包含所有檢測點(diǎn)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和檢測位置顯示，實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的命名和主動(dòng)整理；④帶電檢測管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊的創(chuàng)建，管理系統(tǒng)與移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的交互功能，并將現(xiàn)場檢測點(diǎn)的信息傳動(dòng)至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)，移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的檢測數(shù)據(jù)能夠打包上傳至帶電檢測管理系統(tǒng)，兩者之間的數(shù)據(jù)要求相一致。定點(diǎn)帶電檢測體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 定點(diǎn)帶電檢測體系結(jié)構(gòu)

2.2 定點(diǎn)帶電檢測體系的構(gòu)建

1）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的獲取

本文標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括設(shè)備紅外圖譜、超聲波、特高頻等五類帶電檢測項(xiàng)目數(shù)據(jù)。目前帶電檢測人員的技術(shù)水平良莠不齊，導(dǎo)致質(zhì)量不高的檢測數(shù)據(jù)無法判斷設(shè)備真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，因此提前檢測每個(gè)檢測點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中，借助圖形識(shí)別技術(shù)，后期檢測人員必須獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)才能完成檢測數(shù)據(jù)的保存，否則需重新檢測。獲取被檢設(shè)備合格的檢測數(shù)據(jù)的同時(shí)，降低了檢測人員的技術(shù)水平的要求，節(jié)約了人才成本。

2）檢測點(diǎn)的標(biāo)記

開關(guān)柜超聲波、開關(guān)柜暫態(tài)地電壓、GIS設(shè)備超聲波、GIS設(shè)備特高頻四類帶電檢測項(xiàng)目需要檢測儀器直接與被檢設(shè)備進(jìn)行接觸，因此在被檢設(shè)備的檢測點(diǎn)上張貼檢測點(diǎn)標(biāo)簽，如圖2所示。檢測人員根據(jù)檢測點(diǎn)的張貼位置進(jìn)行檢測，以獲得被檢設(shè)備同一位置的檢測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀況的跟蹤分析。

圖2 被檢設(shè)備檢測點(diǎn)標(biāo)識(shí)

3）標(biāo)準(zhǔn)位置的獲取

紅外檢測一般遠(yuǎn)離被檢設(shè)備，無法利用檢測點(diǎn)標(biāo)記的方式獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為此本文采用拍攝檢測人員位置照片的方式獲取標(biāo)準(zhǔn)位置。具體操作如下：帶電檢測專家對每個(gè)被檢設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，由其余人員拍攝其照片，包括站位位置，檢測朝向和檢測角度等信息；將形成的紅外檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和檢測點(diǎn)信息，導(dǎo)入移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中。后期檢測人員需根據(jù)檢測專家的位置照片進(jìn)行檢測，由此達(dá)到獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的目的。

4）二維碼編碼原則

采取變電間隔與二維碼一一對應(yīng)的原則，二維碼以10位編碼二維碼形式存在，二維碼編碼規(guī)則如下：檢測類型（1位）-地市公司代碼（2位）-變電站代碼（3位）-流水號（4位）。以二維碼2080010026進(jìn)行說明如下：檢測類型GIS超聲波代碼為2，地市公司代碼為08，變電站代碼為026，0001為間隔流水號，見表1。編碼與現(xiàn)場設(shè)備間隔相一致，編碼原則清晰，現(xiàn)場二維碼數(shù)量少，掃碼工作量小。紅外檢測二維碼標(biāo)簽張貼于檢測道路兩側(cè)，另外四類檢測項(xiàng)目張貼于被測間隔處。

表1 間隔二維碼編碼原則

2.3 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的搭建

移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)利用平板電腦進(jìn)行搭建，現(xiàn)場檢測人員攜帶檢測儀器和移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)進(jìn)入檢測現(xiàn)場。平臺(tái)包括檢測點(diǎn)臺(tái)賬模塊、二維碼讀取模塊、任務(wù)管理等8個(gè)模塊，如圖4所示。

圖4 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

1）檢測點(diǎn)臺(tái)賬導(dǎo)入模塊。負(fù)責(zé)接收來自帶電檢測管理系統(tǒng)的檢測點(diǎn)臺(tái)賬及相關(guān)檢測點(diǎn)帶電檢測數(shù)據(jù)配置文件。

2）任務(wù)管理模塊。按照變電站和帶電檢測類型新建檢測任務(wù)。

3）檢測數(shù)據(jù)接收模塊。用于接收來自檢測檢測儀器的數(shù)據(jù)。

4）檢測數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。用于導(dǎo)出符合帶電檢測管理系統(tǒng)要求的檢測數(shù)據(jù)，并上傳保存至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的指定目錄下。

5）二維碼讀取模塊。用于掃描變電站間隔二維碼標(biāo)牌，掃面完成后自動(dòng)顯示此間隔內(nèi)所有待檢測點(diǎn)。

6）檢測點(diǎn)顯示模塊。完成二維碼的掃描后，檢測點(diǎn)顯示模塊顯示此間隔內(nèi)所有檢測點(diǎn)。

7）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)顯示模塊。點(diǎn)擊某一檢測點(diǎn)后會(huì)顯示此檢測點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場檢測完成后檢測數(shù)據(jù)會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，合格后自動(dòng)保存。

8）檢測位置顯示模塊。點(diǎn)擊某一檢測點(diǎn)后會(huì)顯示此檢測點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置，檢測人員按照標(biāo)準(zhǔn)位置的顯示要求相對容易的獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

3 定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用流程

進(jìn)入檢測現(xiàn)場之前，完成現(xiàn)場檢測體系的構(gòu)建，將帶電檢測管理系統(tǒng)的檢測點(diǎn)臺(tái)賬導(dǎo)出并上傳至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)檢測點(diǎn)臺(tái)賬管理界面內(nèi)，如圖5所示。

圖5 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)檢測點(diǎn)臺(tái)賬導(dǎo)入模塊

在移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中創(chuàng)建檢測任務(wù)進(jìn)入檢測操作界面，掃描現(xiàn)場間隔二維碼，此間隔內(nèi)所有檢測點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)會(huì)在界面中間位置進(jìn)行顯示。紅外檢測項(xiàng)目點(diǎn)擊界面中間位置處的標(biāo)準(zhǔn)圖譜會(huì)顯示相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)位置，如圖6所示。

對照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)完成每個(gè)檢測點(diǎn)的現(xiàn)場檢測和數(shù)據(jù)采集后，將移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)入帶電檢測管理系統(tǒng)中。整個(gè)帶電檢測工作流程如圖7所示。

3.2 應(yīng)用效果

1）實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)無遺漏。納入現(xiàn)場檢測體系的檢測點(diǎn)被上傳至移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中，若現(xiàn)場存在遺漏的檢測點(diǎn)平臺(tái)中的檢測任務(wù)，則將無法保存并對遺漏檢測點(diǎn)進(jìn)行提示，最大限度的避免隱患設(shè)備故障的發(fā)生。

2）節(jié)約了人力成本。現(xiàn)場檢測質(zhì)量不再取決于技術(shù)人員水平和責(zé)任心的高低，故實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、信息化檢測。

3）提高了數(shù)據(jù)處理效率。檢測數(shù)據(jù)在移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)命名和整理，與帶電檢測管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)格式要求一致，數(shù)據(jù)整理時(shí)間由原來3天降為1h。

4 結(jié)論

本文通過檢測點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)位置的設(shè)置，創(chuàng)建了定點(diǎn)帶電檢測現(xiàn)場作業(yè)體系，促進(jìn)了人、機(jī)的有效結(jié)合。借助移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)檢測的現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，使之成為執(zhí)行檢測任務(wù)、接收檢測數(shù)據(jù)的惟一工具，帶電檢測管理系統(tǒng)接收移動(dòng)終端內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)格式的帶電檢測原始數(shù)據(jù)，避免了檢測數(shù)據(jù)的人工修改干預(yù)和數(shù)據(jù)的輸入錯(cuò)誤，為設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展提供了真實(shí)有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

下一步將開發(fā)帶電檢測管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用，借助圖像識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)生成被測設(shè)備重點(diǎn)部位檢測數(shù)據(jù)變化曲線、數(shù)據(jù)告警等功能，并實(shí)現(xiàn)與狀態(tài)評價(jià)模塊的信息交互，實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)利用的最大化。

[1] 邱太洪, 李國偉, 羅容波, 等. 帶電檢測技術(shù)在變壓器套管故障診斷中的應(yīng)用[J]. 高壓電器, 2015(9): 159-163.

[2] 王偉, 馮新巖, 曲文韜, 等. 超聲波法在GIS局部放電檢測中的應(yīng)用[J]. 電氣技術(shù), 2010(7): 38-41.

[3] 孔令明, 肖云東, 劉娟, 等. 開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)的應(yīng)用與研究[J]. 山東電力技術(shù), 2010(6): 5-8.

[4] 陳錦銘, 胡成博, 郭雅娟. 帶電檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 電力信息化, 2013, 11(7): 51-55.

[5] 邱欣杰, 鄭浩, 王劉芳, 等. 電力設(shè)備綜合帶電檢測管理信息系統(tǒng)的研究[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程, 2013, 41(3): 429-432.

[6] 劉佳鑫, 杜威. 基于PMS2.0的帶電檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[J]. 東北電力技術(shù), 2015, 36(4): 46-49.

[7] 周衛(wèi)華, 謝耀恒, 呂玉宏, 等. 電氣設(shè)備帶電檢測述評[J]. 湖南電力, 2016, 36(2): 1-8.

[8] 王少華, 葉自強(qiáng), 梅冰笑. 輸變電設(shè)備在線監(jiān)測及帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 高壓電器, 2011, 47(4): 84-90.

Establishing Fixed-point Operating System of Live Detection based on Mobile Platform

Wang Xiaojun1Zhao Xinhua1Su Ning2Hu Changlun1

(1. State Grid Laiwu Power Supply Company, Laiwu, Shandong 271100； 2. State Grid Zhucheng Power Supply Company, Zhucheng, Shandong 262200)

Live detection is an effective means to find conceal defects of equipment. However, lack of working standard of field test and data-processing platform seriously affect quality and efficiency of Live detection. The paper presents development of field fixed-point live detection, builds the mobile platform based on the internet of things. The establishment of fixed-point system for live detection has served to make testing more standardization and intelligent.

live detection; fixed-point; mobile platform

王曉軍（1987-），男，工程師，現(xiàn)為國網(wǎng)萊蕪供電公司運(yùn)檢部狀態(tài)評價(jià)專責(zé)，研究方向?yàn)樵O(shè)備帶電檢測及狀態(tài)評價(jià)。